Файл: Росман Л.В. Групповое управление возбуждением синхронных генераторов гидроэлектростанций.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 74

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

i. Ложный сигнал в системе автоматического распределения

Этот случай рассмотрим на примере принципиаль­ ной схемы ГУВ с автоматическим уравниванием 1 на­ грузок (рис. 5-5,а).

Получение системой уравнивания ложного сигнала эквивалентно подключению к схеме уравнивания (к вер­ шинам ее многолучевой звезды) дополнительной ветви, величина электродвижущей силы которой не равна сред­ нему напряжению э. д. с. ветвей звезды 2.

На рис. 5-6 показана соответствующая схема заме­ щения системы уравнивания.

Изменение параметра распределения на всех гене­ раторах, происходящее вследствие получения системой уравнивания ложного сигнала, влечет за собой измене­

ние напряжения и как следствие

появление

противо­

действующего сигнала от регулятора напряжения.

Для анализа установившегося режима в этом случае

необходимо совместное рассмотрение действия

системы

регулирования

напряжения

и системы

распределения.

С этой целью объединим структурные

схемы

этих си­

стем, рассмотренные ранее на рис. 5-1

и 5-3.

 

Полученная

структурная

схема

(рис. 5-5,6) отли­

чается от схемы на рис. 5-3 и рис. 9П ветвью отрица­ тельной обратной связи, отражающей влияние системы автоматического распределения.

Как и по схеме рис. 5-3,в, при отсутствии сигнала уравнивания режимная диаграмма изобразится (рис. 5-7) внешней и нагрузочной характеристиками ВХ и НХ, определяемыми обычным путем 3.

При появлении ложного задания R0 внешняя харак­ теристика должна исказиться.

1 Д л я с х е м ы с ц е н т р а л ь н ы м р а с п р е д е л и т е л е м а н а л и з и р а с ч е т п р о и з в о д я т с я а н а л о г и ч н о , н о 'а в а р и й н о е и з м е н е н и е р е ж и м а в э т о й с х е м е м е н е е о п а с н о , п о с к о л ь к у н е з а т р а г и в а е т , к а к в с х е м е у р а в ­ н и в а н и я , в с е х г е н е р а т о р о в с т а н ц и и .

2 Н а и б о л е е я р к и м п р и м е р о м т а к о г о с л у ч а я п о я в л е н и я л о ж н о г о с и г н а л а м о ж е т я в и т ь с я к о р о т к о е з а м ы к а н и е м е ж д у в е р ш и н а м и з в е з д ы с х е м ы у р а в н и в а н и я .

3 В с о о т в е т с т в и и с и з л о ж е н н ы м в § 5 - 3 п о о с и а б с ц и с с р е ж и м ­ н о й д и а г р а м м ы о т л о ж е н п а р а м е т р р а с п р е д е л е н и я R.

10


Примем заданное значение параметра распределения за условный нуль, т. е. введем новые значения коорди­ нат, в которых Ro= 0.

Тогда Ar=A(RRq)=AR и схема на рис. 5-5,6 мо­ жет быть заменена схемой рис. 5-5,в, где

,ков

k o0

k rk o6 + 1

в)

Р и с . 5 -5 . С х е м а с и с т е м ы г р у п п о в о г о у п р а в л е н и я в о з ­

бу ж д е н и е м .

ио —исполнительный орган системы ГУВ; И З —измерительный

орган системы уравнивания; Ц Р Н — центральный регулятор

напряжения; а — принципиальная схема; б

—полная структур­

ная схема; в—структурная схема при R0 =

0;

/в>вг—С0‘

ставляющие тока возбуждения возбудителя, даваемые регуля­ тором напряжения и системой распределения реактивной нагрузки.

ПО

Произведение в знаменателе есть коэффициент усиле­ ния полной разомкнутой системы автоматического распре­ деления реактивной нагрузки по параметру R с учетом объекта:

k

per г

— k

г

k K

 

 

об?

в соответствии с чем

 

 

 

 

об

соб

(5-31)

 

 

 

 

per r + 1-

Коэффициент усиления системы регулирования по напряжению в этом слу­ чае

Рис. 5-6. Схема замещения для случая ложного сигнала d системе уравнивания.

R —э. дТс. в ветвях схемы уравнивания, пропорциональные 'действительным зна­ чениям параметра распределения; R0— э. д. с., соответствующая ложно задан­ ному значению параметра распределения; ИО—обмотка управления исполнитель­

ного органа.

АР1.г„ =

АА б

*рсг г + 1

 

 

 

 

(5-32)

и статизм

внешней харак-

теристики

/

100

а в =

—----.

^рег а

С учетом (5-22) и (5-32)

изменение статизма за счет влияния системы рас­ пределения реактивных на­ грузок

ав — ав = 1 0 0

^рег г

Лрег п

Вводя по аналогии с системой регулирования на­ пряжения понятие статизма системы распределения af = Ю0£рег г, получим из предыдущего уравнения

 

 

 

(5-зз)

с

Таким

образом, статизм внешней характеристики

учетом

системы распределения

реактивной нагрузки

В

общем

случае равен статизму

внешней характеристи-

Ш


ки, построенной без учета системы распределения, умно­ женному на коэффициент, зависящий от статизма систе­ мы распределения.

С этим статизмом через точку Ra характеристики ВХ на рис. 5-7 проведена характеристика ВХ'.

Точка режимной диаграммы, соответствующая уста­ новившемуся режиму и определяемая в нормальных

условиях пересечением характеристик НХ и ВХ, переме­ щается в место пересечения НХ и ВХ'.

Аналогично предыдущему (5-25)

А £/„

(5-34)

 

*рег икн +

ди .

(5-35)

к рег ик ч “ 5 ^

По нагрузочной характеристике Д#== ——. С учетом

этого

< е , ~ < т

vper и

(5-36)

дR.

 

крегикн ^

112

Но, как видно из рисунка,

= а д „ „ ( Ч ,+ ; г — )•

\

№рег и J

где ДRacx= Ry — # 0 — разница

между величиной пара­

метра распределения в нормальном режиме и величиной

параметра распределения,

 

соответствующей

ложному

сигналу. Тогда с учетом (5-32)

статическая

ошибка по

параметру распределения

 

 

 

 

 

 

ДЯ,„ = ДЯ,исх

 

vper

uku+ 1

(5-37)

k

h

-1 l?

 

 

 

per и: n “

per Г + 1

 

установившееся знач енне параметра

распределения

л := /? .+ д /? ст= /? 0+ д /г и

^ р е г t f i н " Ь 1

(5-38)

 

и ^ а

"Ь ^грег г

 

 

^ р ег

*

Полученные выражения

 

(5-35)—(5-38) позволяют рас­

считать параметры установившегося режима системы ГУВ, зная величину ложного сигнала Ra, исходные ординаты

внешней и нагрузочной характеристик и их статизм

или,

что то же самое,

коэффициенты усиления

структурной

схемы.

 

установившуюся величину

изменения на­

Определим

пряжения и параметра

распределения

вследствие

полу­

чения ложного

сигнала.

 

 

 

 

 

 

 

Из (5-37) изменение параметра распределения

 

bR= AR

 

— A R = A R

 

per r

 

(5-39)

'

'нсх

 

' хст

viicx

k per u^a

^per r

 

и изменение напряжения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

per

k

 

 

 

 

Xj = k*R = ARu

 

r

 

 

(5-40)

 

 

 

^per r

 

 

 

 

 

 

^рег ы^н +

 

 

Полученные выражения могут быть применены не только к статическим, но и к астатическим системам.

Действительно, учтя, что ^регв = ^ 0б и г ~ = krko5 и полагай интегрирующий орган входящим

8—2101

113


в объект регулирования, что соответствует k o6= oo, можно (5-40) переписать в виде

8С/ = А Яиск ^

k.

т. е. и в этом случае величина изменения напряжения определяется соотношением коэффициентов усиления ре­ гулятора напряжения и уравнивания.

Рассмотрим теперь случай, при котором ложный сигнал имеет максимальную величину—короткое замыка­ ние между вершинами схемы уравнивания1. В этих усло­ виях при распределении по реактивной мощности макси­ мальное рассогласование

Для статических центральных регуляторов

легко

мо­

жет быть настроено ов= 2 ,5°/0 и соответственно

& и=

40.

1 За все время эксплуатации систем ГУВ таких повреждений ие наблюдалось, их следует считать маловероятными.

115

Значения ЬЦ и k

для каждой данной нагрузочной

характеристики связаны зависимостью (5-40).

характери­

На рис.

(5-8) и (5-9)

приведены кривые,

зующие указанную

зависимость. При

этом /грег

выра­

жено через

допустимую

погрешность

дА0П

по

фор­

муле (5-9), где принимается дст— дА0П и ?исх =

1.

 

Само собою разумеется, что аварийное изменение на­ пряжения увеличивается с ростом статизма нагрузочной характеристики. Однако, как видно из рисунков, рост этого изменения с увеличением /гн свыше 0,4 резко за­

медляется, что объясняется возрастающим влиянием регулятора напряжения. Практически для ЯАоа — 14,5°/0,

т. е. для принятого выше 4perrnii = ^ аварийное изме­ нение напряжения в самом тяжелом случае не превышает 12—14°/о, что может считаться допустимым.

Для уменьшения в случае необходимости (например, при распределении по току или напряжению ротора) величин bU и bR в ветви схемы уравнивания полезно ввести постоянную э. д. с. смещения ес (рис. 5-10).

2. Ложный сигнал в системе регулирования напряжения

Наиболее вероятным случаем получения ложного сигнала системой регулирования напряжения является потеря сигнала, даваемого центральным устройством в статической схеме. Это повреждение может произой­ ти, например, вследствие обрыва цепей, связывающих центральный регулятор с генераторами, или потери пи­ тания центрального регулятора. Точка режимной диа­ граммы, соответствующая установившемуся послеаварийному режиму, определяется уравнениями (5-35) и (5-38).

Очевидно, что эта точка должна быть выбрана та­ ким образом, чтобы установившиеся значения U и R на­ ходились в пределах допустимого. Из этих соображений должна производиться настройка внешней характери­ стики станции при отключенном центральном регулято­ ре, т. е. выбираться UB и kveru (рис. 5-7) или начальная точка и статизм внешней характеристики.

Однако, как показано в приложении 8, внешняя и нагрузочная характеристики зависят от целого ряда

116